KR20100025127A

KR20100025127A - 길쌈부호와 리드솔로몬부호의 복호장치

Info

Publication number: KR20100025127A
Application number: KR1020080083765A
Authority: KR
Inventors: 김태훈
Original assignee: 피앤피네트워크 주식회사
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2010-03-09

Abstract

본 발명의 길쌈부호와 리드솔로몬부호의 복호장치는 제1길쌈복호기 오류결정부와 제1길쌈복호기 출력부에 의해 원래 송신된 신호일 확률이 가장 높은 비트열을 출력하고, 동시에 제2길쌈복호기 오류결정부와 제2길쌈복호기 출력부에 의해 차순위로 확률이 높은 비트열을 출력하고, 이를 두 개의 리드솔로몬 복호기에서 복호를 하여 두 개의 리드솔로몬 복호기의 출력들 중 항상 비트 오율이 적은 쪽의 결과값을 출력하도록 함으로써 종래에 비해 오류를 정정할 수 있는 확률을 증가시켜 주고, 길쌈 복호기와 리드솔로몬 복호기의 성능이 향상되어 통신 또는 방송환경이 좋지 않아 수신이 올바르게 되지 않는 상황에서도 수신을 가능하게 해줄 수 있다.

복호, 길쌈부호, 리드솔로몬부호

Description

길쌈부호와 리드솔로몬부호의 복호장치{decoder of convolutional code and reed-solomon code}

본 발명은 길쌈부호와 리드솔로몬부호의 복호장치에 관한 것으로, 특히 길쌈 복호기로 입력된 입력값을 바탕으로 가장 확률이 높은 두 개의 복호된 비트열을 선택하여 출력하고 리드솔로몬 복호 이후에 그 결과를 비교하여 항상 비트 오율이 적은 쪽의 결과값을 출력하여 오류를 정정할 수 있는 확률을 증가시켜 주고, 길쌈 복호기와 리드솔로몬 복호기의 성능이 향상되어 통신 또는 방송환경이 좋지 않아 수신이 올바르게 되지 않는 상황에서도 수신을 가능하게 해주는 길쌈부호와 리드솔로몬부호의 복호장치에 관한 것이다.

일반적으로 무선 방송 또는 통신 시스템에 있어서 오류는 채널의 환경에 기인하며 이를 보완하기 위하여 채널부호 기법을 통해 오류를 찾아내고 정정한다.

이때 사용되는 채널 부호의 기법은 여러 가지가 있으나 그 중 가장 보편적으로 사용되는 기법이 바로 길쌈부호(Convolutional code)와 리드솔로몬부호(Reed-Solomon code)의 조합이며 이를 사용하여 많은 수의 오류를 정정할 수 있다.

종래의 길쌈부호와 리드솔로몬부호의 복호장치는 이러한 길쌈 복호기의 내부 에서 추정된 결과값들 중 확률이 가장 높은 비트열을 선택하여 출력하고, 출력된 확률이 가장 높은 비트열을 수신하여 리스솔로몬 복호를 수행한다.

그러나, 종래의 길쌈부호와 리드솔로몬부호의 복호장치는 오류를 정정할 수 있는 크기 이상으로 많은 상황에서도 길쌈 복호기의 내부에서 추정된 비트 패턴이 최적임을 가정하여 정정을 하게 되므로 경우에 따라 실제 복호 시 원래의 오류를 정정함과 동시에 오류가 없는 비트열에 대해 오류를 만들어 내는 문제점을 가지고 있다.

본 발명의 목적은 제1길쌈복호기 오류결정부와 제1길쌈복호기 출력부에 의해 원래 송신된 신호일 확률이 가장 높은 비트열을 출력하고, 동시에 제2길쌈복호기 오류결정부와 제2길쌈복호기 출력부에 의해 차순위로 확률이 높은 비트열을 출력하고, 이를 두 개의 리드솔로몬 복호기에서 복호를 하여 두 개의 리드솔로몬 복호기의 출력들 중 항상 비트 오율이 적은 쪽의 결과값을 출력하도록 함으로써 종래에 비해 오류를 정정할 수 있는 확률을 증가시켜 주고, 길쌈 복호기와 리드솔로몬 복호기의 성능이 향상되어 통신 또는 방송환경이 좋지 않아 수신이 올바르게 되지 않는 상황에서도 수신을 가능하게 해주는 길쌈부호와 리드솔로몬부호의 복호장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 길쌈부호와 리드솔로몬부호의 복호장치는 잡음이 섞인 통신 및 방송신호를 수신하는 길쌈부호와 리드솔로몬부호를 복호하는 길쌈부호와 리드솔로몬부호의 복호장치에 있어서, 제1입력단, 제2입력단, 제1출력단 및 제2출력단을 가지며 상기 제1입력단과 제2입력단은 각각 병렬로 입력되는 1비트씩의 제1오류비트열 입력데이터와 제2오류비트열 입력데이터를 수신하여 상기 제1출력단과 제2출력단으로 각각 2비트씩 제1오류비트열 입력데이터와 제2오류비트열 입력데이터를 동시에 출력하는 길쌈복호기 입력부; 상기 길쌈복호기 입력부의 제1출력단으로부터 출력되는 2비트의 제1오류비트열 입력데이터와 제2오류비트열 입력데이터를 수신하여 각 가지들에서의 현재가지값을 산출하고, 이전에 수신된 제1오류비트열 입력데이터와 제2오류비트열 입력데이터에 의해 산출된 최소누적가지값과 현재가지값을 더하여 각 가지별 현재누적가지값을 출력하는 제1길쌈복호기 오류결정부; 상기 길쌈복호기 입력부의 제2출력단으로부터 출력되는 2비트의 제1오류비트열 입력데이터와 제2오류비트열 입력데이터를 수신하여 각 가지들에서의 현재가지값을 산출하고, 이전에 수신된 제1오류비트열 입력데이터와 제2오류비트열 입력데이터에 의해 산출된 차순위 최소누적가지값과 현재가지값을 더하여 각 가지별 차순위 현재누적가지값을 출력하는 제2길쌈복호기 오류결정부; 상기 제1길쌈복호기 오류결정부로부터 출력되는 각 가지별 현재누적가지값을 수신하여 이전의 누적가지값과 현재누적가지값을 비교하여 가장 작은 값을 갖는 누적가지값을 선택하여 선택된 최소누적가지값에 해당하는 비트열인 최소누적비트열을 출력하는 제1길쌈복호기 출력부; 상기 제2길쌈복호기 오류결정부로부터 출력되는 각 가지별 차순위 현재누적가지값을 수신하여 이전의 차순위 누적가지값과 차순위 현재누적가지값을 비교하여 가장 작은 값을 갖는 차순위 누적가지값을 선택하여 선택된 차순위 최소누적가지값에 해당하는 비트열인 차순위 최소누적비트열을 출력하는 제2길쌈복호기 출력부; 상기 제1길쌈복호기 출력부로부터 출력되는 최소누적비트열을 수신하여 리드솔로몬 복호를 수행하여 복호 결과값인 제1리드솔로몬 복호값, 제1누적비트오율 및 제1현재비트오율을 출력하는 제1리드솔로몬 복호기; 상기 제2길쌈복호기 출력부로부터 출력되는 차순위 최소누적비트열을 수신하여 리드솔로몬 복호를 수행하여 복호 결과값인 제2리드솔로몬 복호값, 제2누적비트오율 및 제2 현재비트오율을 출력하는 제2리드솔로몬 복호기; 및 상기 제1리드솔로몬 복호값과 제2리드솔로몬 복호값에 오류가 없으면 제1현재비트오율과 제2현재비트오율을 비교하여 현재비트오율이 작은 쪽의 리드솔로몬 복호값을 출력하고, 상기 제1리드솔로몬 복호값과 제2리드솔로몬 복호값들 중 어느 하나에 오류가 존재하면 오류가 존재하지 않은 리드솔로몬 복호값을 출력하고, 상기 제1리드솔로몬 복호값과 제2리드솔로몬 복호값들 모두에 오류가 존재하면 상기 제1누적비트오율과 제2누적비트오율을 비교하여 누적비트오율이 작은 쪽의 리드솔로몬 복호값을 출력하는 출력선택부를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 길쌈부호와 리드솔로몬부호의 복호장치를 상세히 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 길쌈부호와 리드솔로몬부호의 복호장치의 구성도이고, 도 2는 도 1의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 길쌈부호와 리드솔로몬부호의 복호장치는 길쌈복호기 입력부(100), 제1길쌈복호기 오류결정부(110a), 제2길쌈복호기 오류결정부(110b), 제1길쌈복호기 출력부(120a), 제2길쌈복호기 출력부(120b), 제1리드솔로몬 복호기(130a), 제2리드솔로몬 복호기(130b) 및 출력선택부(140)로 구성된다.

길쌈복호기 입력부(100)는 제1입력단(I1), 제2입력단(I2), 제1출력단(O1) 및 제2출력단(O2)을 가지며 제1입력단(I1)과 제2입력단(I2)은 각각 병렬로 입력되는 1비트씩의 제1오류비트열 입력데이터(b0)와 제2오류비트열 입력데이터(b1)를 수신하여 제1출력단(O1)과 제2출력단(O2)으로 각각 2비트씩 제1오류비트열 입력데이터(b0)와 제2오류비트열 입력데이터(b1)를 동시에 출력한다.

제1길쌈복호기 오류결정부(110a)는 길쌈복호기 입력부(100)의 제1출력단(O1)으로부터 출력되는 2비트의 제1오류비트열 입력데이터(b0)와 제2오류비트열 입력데이터(b1)를 수신하여 각 가지들에서의 현재의 가지값(Branch Metric)을 산출하고, 이전에 수신된 제1오류비트열 입력데이터와 제2오류비트열 입력데이터에 의해 산출된 최소누적가지값과 현재의 가지값을 더하여 각 가지별 현재의 누적가지값(Path Metric:CA1)을 출력한다.

제2길쌈복호기 오류결정부(110b)는 길쌈복호기 입력부(100)의 제2출력단(O1)으로부터 출력되는 2비트의 제1오류비트열 입력데이터(b0)와 제2오류비트열 입력데 이터(b1)를 수신하여 각 가지들에서의 현재가지값을 산출하고, 이전에 수신된 제1오류비트열 입력데이터와 제2오류비트열 입력데이터에 의해 산출된 차순위 최소누적가지값과 현재가지값을 더하여 각 가지별 차순위 현재누적가지값(CA2)을 출력한다.

제1길쌈복호기 출력부(120a)는 제1길쌈복호기 오류결정부(110a)로부터 출력되는 각 가지별 현재누적가지값(CA1)을 수신하여 이전의 누적가지값과 현재누적가지값(CA1)을 비교하여 가장 작은 값을 갖는 누적가지값을 선택하여 선택된 최소누적가지값에 해당하는 비트열인 최소누적비트열(BA1)을 출력한다.

제2길쌈복호기 출력부(120b)는 제2길쌈복호기 오류결정부(110b)로부터 출력되는 각 가지별 차순위 현재누적가지값(CA2)을 수신하여 이전의 차순위 누적가지값과 차순위 현재누적가지값(CA2)을 비교하여 가장 작은 값을 갖는 차순위 누적가지값을 선택하여 선택된 차순위 최소누적가지값에 해당하는 비트열인 차순위 최소누적비트열(BA2)을 출력한다.

제1리드솔로몬 복호기(130a)는 제1길쌈복호기 출력부(120a)로부터 출력되는 최소누적비트열(BA1)을 수신하여 리드솔로몬 복호를 수행하여 복호 결과값인 제1리드솔로몬 복호값(RS1), 제1누적비트오율(Bit Error Rate:BER1) 및 제1현재비트오율(CBER1)을 출력한다.

제2리드솔로몬 복호기(130b)는 제2길쌈복호기 출력부(120b)로부터 출력되는 차순위 최소누적비트열(BA2)을 수신하여 리드솔로몬 복호를 수행하여 복호 결과값인 제2리드솔로몬 복호값(RS2), 제2누적비트오율(BER2) 및 제2현재비트오율(CBER2) 을 출력한다.

출력선택부(140)는 제1리드솔로몬 복호값(RS1)과 제2리드솔로몬 복호값(RS2)에 오류가 없으면 제1현재비트오율(CBER1)과 제2현재비트오율(CBER2)을 비교하여 현재비트오율이 작은 쪽의 리드솔로몬 복호값을 출력하고, 제1리드솔로몬 복호값(RS1)과 제2리드솔로몬 복호값(RS2)들 중 어느 하나에 오류가 존재하면 오류가 존재하지 않은 리드솔로몬 복호값을 출력하고, 제1리드솔로몬 복호값(RS1)과 제2리드솔로몬 복호값(RS2)들 모두에 오류가 존재하면 제1누적비트오율(BER1)과 제2누적비트오율(BER2)을 비교하여 누적비트오율이 작은 쪽의 리드솔로몬 복호값을 출력한다.

상기의 구성에 따른 본 발명인 길쌈부호와 리드솔로몬부호의 복호장치의 동작은 다음과 같다.

도1 및 도 2에 도시된 바와 같이 길쌈복호기 입력부(100)는 제1입력단(I1)과 제2입력단(I2)을 통해 각각 병렬로 입력되는 1비트씩의 제1오류비트열 입력데이터(b0)와 제2오류비트열 입력데이터(b1)를 수신하고, 제1출력단(O1)과 제2출력단(O2)으로 같은 값을 갖는 2비트의 제1오류비트열 입력데이터(b0)와 제2오류비트열 입력데이터(b1)를 각각 동시에 출력한다(S10).

제1길쌈복호기 오류결정부(110a)는 길쌈복호기 입력부(100)의 제1출력단(O1)으로부터 출력되는 2비트의 제1오류비트열 입력데이터(b0)와 제2오류비트열 입력데이터(b1)를 수신하여 길쌈복호화를 수행하여 각 가지(Branch)들에서의 현재의 가지값(Branch Metric)을 산출하고, 이전에 수신된 제1오류비트열 입력데이터와 제2오 류비트열 입력데이터의 이전 입력까지 산출된 최소누적가지값(Best Path Metric)과 현재의 가지값을 더하여 각 가지별 현재의 누적가지값(Path Metric:CA1)을 출력한다(S20).

제2길쌈복호기 오류결정부(110b)는 길쌈복호기 입력부(100)의 제2출력단(O1)으로부터 출력되는 2비트의 제1오류비트열 입력데이터(b0)와 제2오류비트열 입력데이터(b1)를 수신하여 각 가지들에서의 현재 가지값을 산출하고, 이전에 수신된 제1오류비트열 입력데이터와 제2오류비트열 입력데이터에 의한 이전 입력까지 구해진 차순위 최소누적가지값(2nd Best Path Metric)과 현재가지값을 더하여 각 가지별 차순위 현재누적가지값(CA2)을 출력한다(S20).

제1길쌈복호기 출력부(120a)는 제1길쌈복호기 오류결정부(110a)로부터 출력되는 각 가지별 현재누적가지값(CA1)을 수신하여 이전의 누적가지값과 현재누적가지값(CA1)을 계속 비교하여 현재까지의 누적가지값(Path Metric)들 중 가장 작은 값을 갖는 누적가지값을 선택하여 선택된 최소누적가지값에 해당하는 비트열인 최소누적비트열(BA1)을 출력한다(S30, S40).

제2길쌈복호기 출력부(120b)는 제2길쌈복호기 오류결정부(110b)로부터 출력되는 각 가지별 차순위 현재누적가지값(CA2)을 수신하여 이전의 차순위 누적가지값과 차순위 현재누적가지값(CA2)을 계속 비교하여 현재까지의 차순위 누적가지값들 중 가장 작은 값을 갖는 차순위 누적가지값을 선택하여 선택된 차순위 최소누적가지값에 해당하는 비트열인 차순위 최소누적비트열(BA2)을 출력한다(S30.S50).

제1리드솔로몬 복호기(130a)는 제1길쌈복호기 출력부(120a)로부터 출력되는 최소누적비트열(BA1)을 수신하여 리드솔로몬 복호를 수행하여 복호 결과값인 제1리드솔로몬 복호값(RS1), 제1누적비트오율(Bit Error Rate:BER1) 및 제1현재비트오율(CBER1)을 출력한다(S60).

제2리드솔로몬 복호기(130b)는 제2길쌈복호기 출력부(120b)로부터 출력되는 차순위 최소누적비트열(BA2)을 수신하여 리드솔로몬 복호를 수행하여 복호 결과값인 제2리드솔로몬 복호값(RS2), 제2누적비트오율(BER2) 및 제2현재비트오율(CBER2)을 출력한다(S70).

출력선택부(140)에서는 먼저 제1리드솔로몬 복호값(RS1)과 제2리드솔로몬 복호값(RS2)에 오류가 존재하는 지를 판단한다(S81). 제1리드솔로몬 복호값(RS1)과 제2리드솔로몬 복호값(RS2)에 모두 오류가 없으면 제1현재비트오율(CBER1)과 제2현재비트오율(CBER2)을 비교하고(S83), 현재비트오율이 작은 쪽의 리드솔로몬 복호값을 출력한다. 예를 들어 제1현재비트오율(CBER1)이 제2현재비트오율(CBER2) 보다 작으면 제1리드솔로몬 복호값(RS1)을 출력하고(S85), 그렇지 않으면 제2리드솔로몬 복호값(RS2)을 출력한다(S86). 또한, 제1리드솔로몬 복호값(RS1)과 제2리드솔로몬 복호값(RS2)들 모두에 오류가 존재하면 제1누적비트오율(BER1)과 제2누적비트오율(BER2)을 비교하고(S82), 누적비트오율이 작은 쪽의 리드솔로몬 복호값을 출력한다. 즉, 제1누적비트오율(BER1)이 제2누적비트오율(BER2) 보다 작으면 제1리드솔로몬 복호값(RS1)을 출력하고(S85), 그렇지 않으면 제2리드솔로몬 복호값(RS2)을 출력한다(S86). 또한, 제1리드솔로몬 복호값(RS1)과 제2리드솔로몬 복호값(RS2)들 중 어느 하나에만 오류가 존재하면 오류가 존재하지 않은 리드솔로몬 복호값을 출력한 다.(S84).

이러한 과정을 통해 출력선택부(140)는 비트오율이 적은 입력 비트열을 항상 출력단(OUT)으로 출력하도록 하여 최종 출력 비트열을 결정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 길쌈부호와 리드솔로몬부호의 복호장치의 구성도,

도 2는 도 1의 본 발명의 길쌈부호와 리드솔로몬부호의 복호장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

Claims

잡음이 섞인 통신 및 방송신호를 수신하는 길쌈부호와 리드솔로몬부호를 복호하는 길쌈부호와 리드솔로몬부호의 복호장치에 있어서,

제1입력단(I1), 제2입력단(I2), 제1출력단(O1) 및 제2출력단(O2)을 가지며 상기 제1입력단(I1)과 제2입력단(I2)은 각각 병렬로 입력되는 1비트씩의 제1오류비트열 입력데이터(b0)와 제2오류비트열 입력데이터(b1)를 수신하여 상기 제1출력단(O1)과 제2출력단(O2)으로 각각 2비트씩 제1오류비트열 입력데이터(b0)와 제2오류비트열 입력데이터(b1)를 동시에 출력하는 길쌈복호기 입력부(100);

상기 길쌈복호기 입력부(100)의 제1출력단(O1)으로부터 출력되는 2비트의 제1오류비트열 입력데이터(b0)와 제2오류비트열 입력데이터(b1)를 수신하여 각 가지들에서의 현재가지값을 산출하고, 이전에 수신된 제1오류비트열 입력데이터와 제2오류비트열 입력데이터에 의해 산출된 최소누적가지값과 현재가지값을 더하여 각 가지별 현재누적가지값(CA1)을 출력하는 제1길쌈복호기 오류결정부(110a);

상기 길쌈복호기 입력부(100)의 제2출력단(O1)으로부터 출력되는 2비트의 제1오류비트열 입력데이터(b0)와 제2오류비트열 입력데이터(b1)를 수신하여 각 가지들에서의 현재가지값을 산출하고, 이전에 수신된 제1오류비트열 입력데이터와 제2오류비트열 입력데이터에 의해 산출된 차순위 최소누적가지값과 현재가지값을 더하여 각 가지별 차순위 현재누적가지값(CA2)을 출력하는 제2길쌈복호기 오류결정부(110b);

상기 제1길쌈복호기 오류결정부(110a)로부터 출력되는 각 가지별 현재누적가지값(CA1)을 수신하여 이전의 누적가지값과 현재누적가지값(CA1)을 비교하여 가장 작은 값을 갖는 누적가지값을 선택하여 선택된 최소누적가지값에 해당하는 비트열인 최소누적비트열(BA1)을 출력하는 제1길쌈복호기 출력부(120a);

상기 제2길쌈복호기 오류결정부(110b)로부터 출력되는 각 가지별 차순위 현재누적가지값(CA2)을 수신하여 이전의 차순위 누적가지값과 차순위 현재누적가지값(CA2)을 비교하여 가장 작은 값을 갖는 차순위 누적가지값을 선택하여 선택된 차순위 최소누적가지값에 해당하는 비트열인 차순위 최소누적비트열(BA2)을 출력하는 제2길쌈복호기 출력부(120b);

상기 제1길쌈복호기 출력부(120a)로부터 출력되는 최소누적비트열(BA1)을 수신하여 리드솔로몬 복호를 수행하여 복호 결과값인 제1리드솔로몬 복호값(RS1), 제1누적비트오율(BER1) 및 제1현재비트오율(CBER1)을 출력하는 제1리드솔로몬 복호기(130a);

상기 제2길쌈복호기 출력부(120b)로부터 출력되는 차순위 최소누적비트열(BA2)을 수신하여 리드솔로몬 복호를 수행하여 복호 결과값인 제2리드솔로몬 복호값(RS2), 제2누적비트오율(BER2) 및 제2현재비트오율(CBER2)을 출력하는 제2리드솔로몬 복호기(130b); 및

상기 제1리드솔로몬 복호값(RS1)과 제2리드솔로몬 복호값(RS2)에 오류가 없으면 제1현재비트오율(CBER1)과 제2현재비트오율(CBER2)을 비교하여 현재비트오율이 작은 쪽의 리드솔로몬 복호값을 출력하고, 상기 제1리드솔로몬 복호값(RS1)과 제2리드솔로몬 복호값(RS2)들 중 어느 하나에 오류가 존재하면 오류가 존재하지 않은 리드솔로몬 복호값을 출력하고, 상기 제1리드솔로몬 복호값(RS1)과 제2리드솔로몬 복호값(RS2)들 모두에 오류가 존재하면 상기 제1누적비트오율(BER1)과 제2누적비트오율(BER2)을 비교하여 누적비트오율이 작은 쪽의 리드솔로몬 복호값을 출력하는 출력선택부(140)를 구비한 것을 특징으로 하는 길쌈부호와 리드솔로몬부호의 복호장치.